ISSN: 1814-3520(print)
ISSN: 2500-1590(online)
12+
Вестник Иркутского государственного технического университета
Поиск по сайту

ВЫБОР ПЛОЩАДКИ РАЗМЕЩЕНИЯ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ И ВЕТРОВОГО ПОТОКА

Шакиров Владислав Альбертович , Артемьев Андрей Юрьевич

2017 / Том 21 №11 (130) 2017 [ Энергетика ]

ЦЕЛЬ. Определение площадок с высоким ветроэнергетическим потенциалом для размещения ветроэлектростанций с использованием средств компьютерного моделирования ветрового потока и рельефа местности. МЕТОДЫ. Используется трехмерное моделирование рельефа местности в программе Rhinoceros, аэродинамическое моделирование ветрового потока на основе уравнений Навье - Стокса в программе FlowVision. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Предложена методика определения локальных зон высокого ветроэнергетического потенциала для двух уровней детализации исходной информации. Первый уровень детализации предполагает использование статистически необработанных данных о скорости и направлении ветра, которые доступны на интернет-ресурсах. При анализе площадок для размещения ветроэнергетических установок на втором уровне детализации используются статистически обработанные данные о скорости и направлении ветра из справочников. Рассмотрены подходы к формированию исходных данных о скорости ветра для аэродинамического моделирования. Предложен количественный показатель перспективности площадок. Методика применена для района села Аян Хабаровского края. Создана трехмерная модель рельефа местности, проведено аэродинамическое моделирование обтекания рельефа местности ветровым потоком по восьми направлениям на основе численного решения нестационарных уравнений Навье - Стокса в программном комплексе FlowVision. Получены данные о скорости ветра с учетом рельефа местности, проведен анализ экономической эффективности использования ветроэнергетических установок модели NP-100 на намеченных площадках. Определены площадки, на которых срок окупаемости проектов по вводу ветроэнергетических установок составит от 10 до 15 лет. ВЫВОДЫ. Моделирование ветрового потока и рельефа местности позволяют выявить места с повышенной и пониженной скоростью ветра. Методика позволяет наметить перспективные площадки для проведения дальнейших детальных исследований ветроэнергетического потенциала.

Ключевые слова:

ветроэлектростанция, моделирование, ветровой поток, выбор площадки

Библиографический список:

  1. Zobaa A.F., Bansal R.C. Handbook of Renewable Energy Technology. World Scientific Publishing Company, 2011. 851 p.
  2. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011615900 Расчет ветроэнергетических ресурсов / Е.В. Елистратов, Л.И. Кубышкин, А.А. Минина. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 04.08.2011 г.
  3. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013613097. Программа автоматизированного расчета кластера ВИЭ «АРК-ВИЭ» / В.И. Велькин, М.И. Логинов, Е.В. Чернобай. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.03.2013 г.
  4. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014619044. Многокритериальная оценка эффективности использования ветроэнергетических установок (Wind-MCA) / В.А. Шакиров, А.Ю. Артемьев. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 08.09.2014 г.
  5. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2015663150, Расчет автономной системы электроснабжения на основе ветроэнергетической установки с ротором Дарье / Р.А. Дайчман. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 11.12. 2015 г.
  6. Шакиров В.А., Артемьев А.Ю. Оценка ветроэнергетического потенциала района средствами компьютерного моделирования // Прикладная информатика. 2015. Т. 10. № 4. С. 93–104.
  7. Справочник по климату СССР. Вып. 25. Хабаровский край и Амурская область. Ч. III. Ветер. Л.: Гидрометиздат, 1967. 314 с.
  8. Шакиров В.А. Многокритериальный анализ перспективного размещения ветроэнергетических установок на севере республики Саха (Якутия) // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. 2013. Т. 10. № 1. С. 26–33.
  9. Ivanova I.Yu., Tuguzova T.F., Nogovitsyn D.D., Shakirov V.A., Sheina Z.M., Sergeeva L.P. On efficiency of wind power use for power supply of the arctic districts of Yakutia // Journal of International Scientific Publications: Ecology & Safety. 2014. Vol. 8. P. 636-641.
  10. Иванова И.Ю., Ноговицын Д.Д., Тугузова Т.Ф., Шакиров В.А., Шеина З.М., Сергеева Л.П. Факторы, влияющие на эффективность использования ветропотенциала в локальной энергетике Якутии // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2017. № 1. С. 84–92.
  11. Артемьев А.Ю., Шакиров В.А., Яковкина Т.Н. Многокритериальный выбор районов для размещения ветровых электрических станций // Системы. Методы. Технологии. 2016. № 3 (31). С. 116–122.
  12. Aktas A., Kabak M. A model proposal for locating wind turbines // Procedia Computer Science. 2016. Vol. 102. P. 426–433.
  13. Höfer T, Sunak Y, Siddique H, Madlener R. Wind farm siting using a spatial Analytic Hierarchy Process approach: A case study of the Städteregion Aachen // Applied Energy. 2016. Vol. 163. P. 222–243.
  14. Noorollahi Y., Yousefi H., Mohammadi M. Multi-criteria decision support system for wind farm site selection using GIS // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2016. Vol. 13. P. 38–50.
  15. Szurek M., Blachowski J., Nowacka A. GIS-based method for wind farm location multi-criteria analysis // Mining Science. 2014. Vol. 21, P. 65–81.

Файлы:

Язык
RuEn

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Количество скачиваний:7335